Телефон: 8-800-350-22-65
WhatsApp: 8-800-350-22-65
Telegram: sibac
Прием заявок круглосуточно
График работы офиса: с 9.00 до 18.00 Нск (5.00 - 14.00 Мск)

Статья опубликована в рамках: Научного журнала «Студенческий» № 17(145)

Рубрика журнала: Технические науки

Секция: Технологии

Скачать книгу(-и): скачать журнал часть 1, скачать журнал часть 2, скачать журнал часть 3, скачать журнал часть 4

Библиографическое описание:
Хайруллин Р.З., Усманова А.А. АВТОМАТИЗАЦИЯ ПРОЦЕССА ПРОИЗВОДСТВА СУСПЕНЗИОННОГО ПОЛИВИНИЛХЛОРИДА // Студенческий: электрон. научн. журн. 2021. № 17(145). URL: https://sibac.info/journal/student/145/210649 (дата обращения: 29.03.2024).

АВТОМАТИЗАЦИЯ ПРОЦЕССА ПРОИЗВОДСТВА СУСПЕНЗИОННОГО ПОЛИВИНИЛХЛОРИДА

Хайруллин Руслан Зуфарович

студент, кафедра Систем автоматизации и управления технологическими процессами, Казанский национальный исследовательский технологический университет,

РФ, г. Казань

Усманова Асия Айтугановна

канд. тех. наук, доц., Казанский национальный исследовательский технологический университет,

РФ, г. Казань

АННОТАЦИЯ

В данной статье будет рассмотрена автоматизация процесса производства суспензионного поливинилхлорида. Основным аппаратом является реактор-автоклав. В качестве исходного сырья используется раствор инициатора, раствора стабилизатора и винилхлорид и загружаются в реактор-автоклав для дальнейшей полимеризации при температуре 50— 57 °С и давлении 0,7—1 Мпа. Суспензия полимера под давлением передавливается в высадитель для дальнейшего разбавления его с водой и одновременного охлаждения смеси. Далее реакционную массу подают на центрифугу для отделения полимера от маточного раствора и его промывки. Маточный рас­твор и промывные воды проходят через ловушку в систему очистки сточных вод. Полимер с определенной влаж­ностью подается в аппарат 10 для сушки. Сушку полимера производят горячим воздухом в сушилке с кипящим слоем. После сушки его просеивают через мельничные сита. Готовым продуктом является поливинилхлорид. Данный продукт представляет собой порошок белого цвета. ПВХ достаточно прочен, обладает хорошими диэлектрическими свойствами. Функциональная схема данного процесса представлена на рисунке 1.[1]

 

Рисунок 1. Функциональная схема

 

Выбор и обоснование выбора контроллеров системы управления и системы противоаварийной защиты.

В современной промышленности использование ПЛК является необходимой частью АСУТП для управления технологическими установками химического производства, устройствами дозирования и смешивания продуктов, а также при переработке пластмасс и в некоторых агрегатах для производства резины.

В качестве контроллера для системы управления (СУ) и системы противоаварийной защиты (ПАЗ) был выбран Modicon M580 фирмы Schneider Electric [3].

Контроллер системы управления

Контроллер серии M580 является модульным и масштабируемым, получил широкое применение в химической промышленности, удовлетворяет таким показателям как – количество каналов ввода/вывода, наработка на отказ, скорость передачи данных, скорость обработки информации, имеет возможность резервирования, удовлетворяет показателю цена/качество. Зарегистрирован в федеральном информационном фонде по обеспечению единства измерений под номером 67369-17, программируется языках МЭК 61131, имеет различный объём разных видов памяти, число портов и сетевых интерфейсов.

Система противоаварийной защиты

Контроллер ПАЗ должен отличаться от контроллеров других классов:

-особенно высокой надежностью, достигаемой различными вариантами диагностики и резервирования (например, диагностикой работы отдельных компонентов контроллера в режиме реального времени, наличием основного и резервного контроллеров с одинаковым аппаратным и программным обеспечениями и с модулем синхронизации работы контроллеров, резервированием блоков питания и коммуникационных шин);

-высокой готовностью, т. е. высокой вероятностью того, что объект находится в рабочем режиме (например, не только идентификацией, но и компенсацией неисправных элементов; не просто резервированием, но и восстановлением ошибок программы без прерывания работы контроллеров);

-отказоустойчивостью, когда при любом отказе автоматизируемый процесс переводится в безопасный режим функционирования.

Контроллер цепи противоаварийной защиты должен иметь сертификат, подтверждающий безопасность его работы в цепях противоаварийной защиты.

Выбор и описание комплекса технических средств автоматизации

При выборе технических средств автоматизации необходимо руководствоваться следующими основными принципами, предъявляемыми к ТСА:

-опыт работы на российском рынке фирмы-производителя

-взрыво-пожаробезопасность,

-унифицированный выходной сигнал 4-20мА,

-диапазон измерений,

-обеспеченность средствами искрозащиты,

-работа в требуемых условиях (температурный режим, рабочее давление),

-высокая надежность,

-точность обработки информации, ее достоверность,

Датчик давления.

В качестве датчика давления был выбран датчик давления Rosemount 3051C компании «Emerson».[2] Он имеет небольшую погрешность и степень защиты IP68.

В основе измерения давления, лежит тензорезистивный метод. Достоинствами тензорезистивного принципа измерения давления являются сравнительная простота в изготовлении, невысокая стоимость и потенциально широкий диапазон рабочих температур.

Датчики для измерения уровня

Метран-150L был выбран в силу следующих технических характеристик: датчик подходит по диапазонам измерения давления и температурному режиму, имеет выход 4-20мА, имеет вызрывозащиты Exia и пылевлагозащиту IP68. Основное преимущество перед другими датчиками уровня – это то, что датчик является интеллектуальным и имеет небольшую погрешность.

Датчики для измерения температуры

Исходя из требований к датчикам температуры для данного технологического процесса, были выбраны ТСПУ «Метран-276» компании «Метран». Выбранный датчик температуры подходит по диапазону измеряемых температур, имеет выход 4-20 м.А, и нужный уровень взрывозащиты и пылевлагозащиты, и наименьшую, по сравнению с аналогичными датчиками, погрешность.

Тип измерения – термопреобразователь сопротивления. Основные достоинства термопреобразователей сопротивления – это высокая точность, а также стабильность измерений и близость характеристик к линейным. Основными недостатками является небольшой диапазон измерений, что для нашего процесса не так важно и цена по сравнению с термопарами

Исполнительные устройства

Регулирующий клапан с электроприводом является одним из основных элементов трубопроводной арматуры в системе регулирования теплового пункта, котельной или теплоэлектростанции.

В качестве регулирующего органа будут использованы регулирующие двухходовые клапаны серии RV3-320 фирмы «LDM». Клапаны серии RV3x0 предназначены для применения в отоплении, вентиляции, энергетике и химической промышленности.

Заключение

В данной работе была разработана система управления процессом производства суспензионного поливинилхлорида на базе контроллера «Modicon M580».  После анализа особенностей технологического процесса и условий его протекания был подобран комплекс технических средств автоматизации на базе датчиков «Rosemount 3051C», «Метран-150L», «Метран-276» и исполнительных устройств «LDM RV3-320» обеспечивающий необходимую точность измерений.

 

Список литературы:

  1. Методические указания по выполнению лабораторных работ по курсу технические средства автоматизации. Ангарск 2000г., Голубцова Т.В., Ильина И.Л.
  2. Каталог продукции фирмы Emerson. [http://www2.emersonprocess. com/ru]
  3. Каталог продукции фирмы SchneiderElectric [https://www.schneider-electric.ru/ru/]

Оставить комментарий

Форма обратной связи о взаимодействии с сайтом
CAPTCHA
Этот вопрос задается для того, чтобы выяснить, являетесь ли Вы человеком или представляете из себя автоматическую спам-рассылку.